【教案】高中物理第7章第5节探究弹性势能的表达式教案新人教版必修2

活动2 观察展示图片，分析共同点：
图片中杆、弓、弹簧和弹弓在使用时都
发生弹性形变，产生了弹力，就能过对
外做功，说明它们存储了一些能量，在
恢复形变的过程中将能量释放出来了
演示：用弹弓把一小
物体弹射出去。

提出
问题：弹弓是如何把
小物体弹射出去的
呢？
多媒体展示图片，并
提出问题：图片展示
的物体在使用时的共
同特征是什么？
引导学生观察分析
创设情景，引
入课题，提出
问题，激发学
生的兴趣，使
学生明确学
习目标
活动3 通过观察弹簧的特点，阅读课本深刻理
解弹性势能的概念
主要以弹簧为例让学
生观察，并帮助学生
理解概念
自主学习，理
解基本概念
活动4 猜想、讨论：弹簧的弹性势能可能和哪
些物理量有关呢？
提出问题：弹簧的弹
性势能可能和哪些物
理量有关呢？
引发学生猜想
大胆猜想是
解决问题的
关键
活动5
通过实
验定性分析：
装置如图所
示：
将一木块靠在弹簧上，压缩后松
手，弹簧将木块弹出.
分别用一个硬弹簧和一个软弹簧
做上述实验，分别把它们压缩后松手，
观察现象.
结合手中的弹簧，压缩或者拉伸弹簧，
感受一下弹簧中存储的能量
引导学生观察多媒体
展示实验
现象一：同一根弹簧，
压缩程度越大时，弹
簧把木块推得越远．
现象二：两根等长软、
硬弹簧，压缩相同程
度时，硬弹簧把木块
弹出得远．
实验验证更
能反映科学
探究活动的
真实情况
活动6 得出结论：弹性势能可能与劲度系数、
形变量有关。

即：
1）弹簧的形变量Δl有关。

2）弹簧的劲度系数k有关。

讨论老师提出的问题，回忆研究过的重
力势能与重力做功的关系，弹性势能也
是势能，能否通过类比来得出弹力做功
与弹性势能的关系呢？
引导学生进行现象分
析，小组讨论，得出
结论
弹性势能可能和弹簧
的形变量Δl以及弹
簧的劲度系数k有关。

提出问题：弹簧的弹
性势能和k、Δl具体
有什么样的关系呢？
培养学生类
比猜想提出
的思维方式
活动7 类比重力势能改变量与重力做功有关：
G P
= -E
W∆
即：重力做正功重力势能减小；重
力做负功重力势能就增加，且重力势能
的该变量和重力做功是对应的。

由此类推弹性势能的该变量也应该
和弹力做功有类似的关系
提出问题：重力势能
改变量与重力做功有
什么关系？
对学生的讨论适时进
行点评，肯定学生用
类比的方法来研究弹
簧弹力做功与弹性势
能的该变量的关系
培养学生类
比弹力的功
迁移能力
活动8 重力做功
G
W mgh
=
弹簧的弹力与弹簧的形变量有关
F= k l∆
弹
可见拉动弹簧随着形变量
的改变弹力是改变的，
提出问题：
重力做功有什么特
点？
弹簧的弹力有什么特
点？
如何求变力的功呢？
能否直接用
lcos
W Fα
=来求
W
拉
呢？
培养学生发
现问题、解决
问题的能力
提高学习的
兴趣
缓慢拉弹簧可知F F =拉弹 由G P = -E W ∆
若取弹簧原长时弹簧弹性势能为零可知克服弹簧弹力做功即拉力做功与弹簧的弹性势能相等即：
P E W =拉
不能直接用lcos W F α=来求W 拉 思考、讨论如何求弹簧弹力（变力）做功
引导学生发现新问题，并鼓励学生提出见解
活动9
回忆在必修1中，为了求匀变速直线运动的位移，对变速运动中求位移我们曾经用过一种办法——微分
小组讨论利用微分法得出：在F-l ∆图像中图线与横轴围成的面积即为拉力做的功，
结合三角形面积公式求得弹性势能的表达式
2P 1
E 2
W k l =∆拉＝
提出问题：怎样求弹力这个变力所做的功呢？是否也可以通过类比的方法来求呢？
多媒体展示图像法求匀变速直线运动的位移，教师引导学生回忆，类比的方法可以求拉动弹簧时拉力的功。

让不同小组选出代表展示
多媒体展示微分法求弹力功
体验解决问题的方法 培养学生学习的兴趣
课堂练习
〖A 组练习〗
1、关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是 A 、当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大 B 、当弹簧变短时,它的弹性势能一定减小
C 、在拉伸长度相同时, k 越大的弹簧,它的弹性势能越大
D 、弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
答案：C 弹性势能的大小与弹簧形变量和弹簧劲度系数有关
2、如图所示，表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。

试定
性地说明在这几个阶段中能量的转化情况。

分析：运动员的助跑阶段，身体中的化学能转化为人和杆的动能；起跳时，运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和撑杆中的弹性势能，随着人体的继续上升，撑杆中的弹性势能转化为人的重力势能，使人体上升至横杆以上；越过横杆后，运动员的重力势能转化为动能
〖B组练习〗
1、一竖直弹簧下端固定于水平地面上，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，如图所示，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，则（）
A．h愈大，弹簧在A
点的压缩量愈大
B．弹簧在A点的压缩
量与h无关
C．h愈大，最终小球
静止在A点时弹簧的
弹性势能愈大
D．小球第一次到达A
点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大
解析：最终小球静止在A点时，通过受力分析，小球受自身重力与弹簧的弹力作用，由弹力公式F kx
，即可得出弹簧在A点的压缩量与h无关，弹簧的
教师对学生的做题情况加以指导、评价，鼓励学生大胆做，大胆猜想。

若时间紧迫可以只做A组练习
弹性势能与h无关。

答案B
2、一物体以初速度v0冲向与竖起
墙壁相连的轻质弹簧，墙壁与物体间的
弹簧被物体压缩，在此过程中，下列说
法正确的是：（）
A、物体对弹簧做的功与弹簧的压
缩量成正比
B、物体向墙壁移动相同的距离，
弹力做的功不相等
C、弹力做正功，弹簧的弹性势能
减小
D、弹力做负功，弹簧的弹性势能
增加
答案：BD
【课后巩固练习】
见《高中新课程学生自主学习丛
书·物理·必修二》第72——73页习
题
A组：72页，第1——5题（基础）
B组：72——73页，第6——9题
（能力提高）
实施方案借助多媒体教室完成
教学材料教材、自主学习丛书、
使用建议1、较好的地方：本节课的设计，强调学生的探究过程和方法的体验，以学生
为参与的主体进行小组探究，教师作为学生探究的参与者，随时与学生交流，为学生提供帮助。

对学过的知识进行了复习和巩固，学生在用到时没有陌生感，解决问题应用比较熟练。

探究是通过学生自己的探索活动，变未知为已知的学习过程。

通过本节课学习开发学生的创造潜能，启发学生的思维，使学生参与问题解决活动中去。

2、不足之处：
①担心时间不够，不能大胆放手让学生主动思考探究，也不能给出所探究的有效结果；
【关键字】教案
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